ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΞΙΣΩΣΗ Η/Μ ΚΥΜΑΤΟΣ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ http://www.study4exams.gr/ ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014 1. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα: a. διαδίδονται σε όλα τα υλικά με ταχύτητα. b. είναι διαμήκη κύματα. c. μπορούν να δημιουργηθούν κατά την επιβράδυνση νετρονίων όταν αυτά συγκρούονται με μεταλλικό στόχο. d. μεταφέρουν ενέργεια ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου. 2. Ηλεκτρομαγνητικό κύμα συχνότητας f και μήκους κύματος λ 0 διαδίδεται στο κενό. Αν το κύμα διαδιδόταν σε ένα υλικό μέσο, τότε το μήκος κύματος λ που θα είχε κατά τη διάδοση του στο υλικό μέσο θα ήταν: a. μικρότερο του. b. μεγαλύτερο του. c. ίσο με το. d. διπλάσιο του. 3. Να επιλέξετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα: a. είναι εγκάρσια. b. διαδίδονται στη διεύθυνση του διανύσματος της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου. c. διαδίδονται σε διεύθυνση που είναι κάθετη στη διεύθυνση του διανύσματος της έντασης του μαγνητικού πεδίου. d. δεν ικανοποιούν τη θεμελιώδη κυματική εξίσωση. 4. Να επιλέξετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστες. a. Το ορατό φάσμα εκτείνεται μεταξύ μερικών mm και 700nm. b. Η ακτινοβολία γ χρησιμοποιείται στις τηλεπικοινωνίες. c. Η ακτινοβολία Röntgen παράγεται κατά την επιβράδυνση ταχέως κινούμενων ηλεκτρονίων, όταν προσκρούουν σε μεταλλικό στόχο.
d. Το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εκτείνεται μεταξύ 400nm και 700nm. 5. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Αν το ζεύγος εξισώσεων διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα c, τότε: a.. b.. c. περιγράφουν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα που d. 6. Να επιλέξετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές. Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα παράγεται από ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο και διαδίδεται στο κενό. Μακριά από το δίπολο: a. τα διανύσματα των εντάσεων του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου είναι παράλληλα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. b. η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου παρουσιάζει διαφορά φάσης π/2 rad με την ένταση του μαγνητικού πεδίου. c. το πηλίκο ισούται με. d. η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου σχηματίζει γωνία π/2 rad με την ένταση του μαγνητικού πεδίου. 7. Να επιλέξετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές. a. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν υπακούουν στην αρχή της επαλληλίας. b. Μονοχρωματική ονομάζεται η ακτινοβολία που ανήκει στο ορατό φάσμα. c. Τα ραδιοκύματα έχουν μικρότερη συχνότητα από την υπεριώδη ακτινοβολία. d. Οι ακτίνες Röntgen έχουν γενικά μήκος κύματος μεγαλύτερο από αυτό των ακτίνων γ. 8. Να επιλέξετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές. Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων: a. ισούται πάντα με. b. είναι ανάλογη της συχνότητας του κύματος. c. εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου διάδοσης. d. είναι παράλληλη στην ένταση του ηλεκτρικού πεδίου 9. Ποια από τις ακόλουθες προτάσεις είναι η σωστή; Ηλεκτρομαγνητικό κύμα μπορεί να δημιουργηθεί όταν:
a. τα ηλεκτρόνια μίας δέσμης ηλεκτρονίων κινούνται ευθύγραμμα ομαλά. b. τα νετρόνια μίας δέσμης νετρονίων επιβραδύνονται. c. τα πρωτόνια μιας δέσμης πρωτονίων επιταχύνονται. d. τα νετρόνια μιας δέσμης νετρονίων κινούνται ισοταχώς 10. Δίνεται η εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος το οποίο διαδίδεται στο κενό, με ταχύτητα. Ποια από τις ακόλουθες προτάσεις είναι η σωστή; Η ακτινοβολία ανήκει: α) στο ορατό φάσμα. β) στο υπεριώδες φάσμα. γ) στο υπέρυθρο φάσμα. Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. 11. Ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδίδεται σε υλικό με ταχύτητα. Ποιο από τα παρακάτω ζεύγη εξισώσεων μπορεί να περιγράφει το κύμα; α) (S.I.). β) (S.I.). γ) (S.I.). Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. 12 Δύο διαφορετικά ηλεκτρομαγνητικά κύματα, συχνοτήτων και, ώστε, διαδίδονται σε διαφορετικά υλικά με ταχύτητες και αντίστοιχα. Ποια από τις ακόλουθες προτάσεις είναι η σωστή; Τα μήκη κύματος των ακτινοβολιών στα υλικά που διαδίδονται θα ικανοποιούν τη σχέση: α). β). γ). Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. 13. Μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκος κύματος λ διαδίδεται σε υλικό, με ταχύτητα u. Αν η ίδια ακτινοβολία
διαδιδόταν στο κενό, τότε το μήκος κύματος λ θα ήταν: α) μεγαλύτερο του. β) μικρότερο του. γ) ίσο του. 14. Μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκος κύματος διαδίδεται σε υλικό, με ταχύτητα. Αν η ίδια ακτινοβολία διαδιδόταν στο κενό, τότε το μήκος κύματος θα ήταν: α). β). γ). Δίνεται η ταχύτητα διάδοσης στο κενό 15. Ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδίδεται σε υλικό μέσο με ταχύτητα μέτρου. Ποια από τις παρακάτω εξισώσεις μπορεί να περιγράφει την εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου κατά τη διάδοση του στον οριζόντιο άξονα; α) β) γ) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση και να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. 16. Η εξίσωση η οποία περιγράφει την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου κατά τη διάδοση του στον οριζόντιο άξονα ενός υλικού μέσου είναι: του διαδιδόμενου μαγνητικού πεδίου ισούται με:. Το πλάτος της έντασης α) β) γ) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση και να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. ΑΣΚΗΣΗ 1 Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας εντός υλικού μέσου με ταχύτητα διαδίδεται στην οριζόντια διεύθυνση,. Η μέγιστη τιμή της έντασης του μαγνητικού πεδίου
είναι. Η ακτινοβολία εξέρχεται από το υλικό στο κενό, με αποτέλεσμα η μέγιστη ένταση του μαγνητικού πεδίου να αυξηθεί κατά 2%, σε σχέση με την τιμή που είχε κατά τη διάδοση της ακτινοβολίας στο υλικό. α) Να γράψετε τις εξισώσεις της έντασης του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου κατά τη διάδοση της ακτινοβολίας στο υλικό μέσο. β) Να εξετάσετε εάν η ακτινοβολία ανήκει στο ορατό φάσμα. γ) Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου κατά τη διάδοση της ακτινοβολίας στο κενό. ΑΣΚΗΣΗ 2 Μονοχρωματική ακτινοβολία διαδίδεται κατά τη διεύθυνση του άξονα x και η εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι:. α) Να αποδείξετε ότι η ακτινοβολία δεν διαδίδεται στο κενό. β) Να εξετάσετε αν η ακτινοβολία ανήκει στο ορατό φάσμα. γ) Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του μαγνητικού πεδίου. δ) Να υπολογίσετε το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου τις χρονικές στιγμές που η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μέτρο. Δίνεται η ταχύτητα διάδοσης στο κενό. ΑΣΚΗΣΗ 3 Η εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου μονοχρωματικής ακτινοβολίας κατά τη διάδοση της στον οριζόντιο άξονα είναι:. α) Να εξετάσετε αν η ακτινοβολία είναι ορατή και να υπολογίστε την ταχύτητα διάδοσης του κύματος. Να θεωρήσετε γνωστό ότι το ορατό φάσμα αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία της οποίας το μήκος κύματος στο κενό κυμαίνεται περίπου από τα 400nm έως τα 700nm. β) Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του διαδιδόμενου μαγνητικού πεδίου. γ) Να υπολογίσετε το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου τις χρονικές στιγμές που το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου ισούται με. Δίνεται η ταχύτητα διάδοσης στο κενό:. ΑΣΚΗΣΗ 4
Ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδίδεται σε υλικό μέσο. Η εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου κατά τη διάδοση του κύματος στον οριζόντιο άξονα είναι:, όπου θετική σταθερά (σε ). Σε χρονικό διάστημα το κύμα διαδίδεται κατά 5mm. α) Να υπολογίσετε την ταχύτητα διάδοσης του κύματος. β) Να υπολογίστε τη σταθερά. γ) Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του διαδιδόμενου μαγνητικού πεδίου στην οριζόντια διεύθυνση, εντός του υλικού μέσου. δ) Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του διαδιδόμενου ηλεκτρικού πεδίου στην οριζόντια διεύθυνση, όταν το κύμα διαδίδεται στον αέρα, αν γνωρίζουμε ότι σε αυτή την περίπτωση το πλάτος της έντασης του διαδιδόμενου μαγνητικού πεδίου ισούται με. Δίνεται η ταχύτητα διάδοσης στο κενό:. ΑΣΚΗΣΗ 5 Ένας ραδιοφωνικός σταθμός εκπέμπει ραδιοκύματα που έχουν μήκος κύματος 3m, ενώ το πλάτος της έντασης του διαδιδόμενου μαγνητικού πεδίου είναι. α) Να υπολογίσετε τη συχνότητα των εκπεμπόμενων κυμάτων. β) Να υπολογίσετε το πλάτος της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου. γ) Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου του κύματος κατά τη διάδοση του στην οριζόντια διεύθυνση. δ) Για τη λήψη του ραδιοφωνικού σήματος, ένας δέκτης χρησιμοποιεί κύκλωμα LC στο οποίο ο συντελεστής αυτεπαγωγής έχει τιμή. Να υπολογίσετε τη χωρητικότητα C του πυκνωτή, έτσι ώστε ο δέκτης να συντονιστεί με το εκπεμπόμενα ραδιοκύματα. Δίνονται η ταχύτητα διάδοσης στο κενό: και. ΑΣΚΗΣΗ 6 Μονοχρωματική ακτινοβολία διαδίδεται εντός υλικού μέσου κατά τη διεύθυνση του οριζόντιου άξονα και η εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου του είναι: α. Να υπολογίστε την ταχύτητα διάδοσης του κύματος. β. Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του διαδιδόμενου μαγνητικού πεδίου. γ. Να βρείτε το μήκος κύματος της ακτινοβολίας στο κενό και να εξετάσετε αν η ακτινοβολία είναι ορατή. Να θεωρήσετε γνωστό ότι το ορατό φάσμα αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία της οποίας το μήκος κύματος στο κενό κυμαίνεται περίπου από τα 400nm έως τα 700nm. δ. Αν το κύμα διέλθει από το υλικό μέσο στον αέρα, τότε το πλάτος της έντασης του μαγνητικού πεδίου
αυξάνεται κατά 2%. Να γράψετε την εξίσωση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου όταν το κύμα διαδίδεται στο κενό. Δίνεται η ταχύτητα διάδοσης στο κενό:.